TOP > 国内特許検索 > 金属ナノ粒子の製造方法

金属ナノ粒子の製造方法 コモンズ

国内特許コード P110004226
整理番号 AF01P004
掲載日 2011年7月8日
出願番号 特願2008-245361
公開番号 特開2010-077472
登録番号 特許第5372450号
出願日 平成20年9月25日(2008.9.25)
公開日 平成22年4月8日(2010.4.8)
登録日 平成25年9月27日(2013.9.27)
発明者
  • 市村 垂生
  • 井上 康志
  • 田口 敦清
  • 藤井 信太朗
  • 河田 聡
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 金属ナノ粒子の製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】大きさ及び形状が揃った金属ナノ粒子を容易に製造し得る方法を提供する。
【解決手段】本発明は、多価アルコールによって金属イオンを還元することにより金属ナノ粒子を製造する方法において、前記金属イオンを含む多価アルコール溶液に一定流量で酸素を供給することにより、一定の大きさで且つ一定形状の金属ナノ粒子を製造することを特徴とする。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


粒子径が数十ナノメートルから数百ナノメートルの金属ナノ粒子は、光が照射されることにより局在表面プラズモン共鳴が起こり、局所的な電場増強や発色といった特異な光学特性を示す。表面増強ラマン分光といったナノ領域の光学計測法、プラズモンセンサ、オプトエレクトロニックデバイス等は金属ナノ粒子の特異な光学特性を利用したものであり、このような金属ナノ粒子を用いた応用研究が様々な分野で展開されている。
局在表面プラズモン共鳴による電場増強や光吸収は金属ナノ粒子の大きさや形状によって異なることから、金属ナノ粒子の大きさや形状を制御することは金属ナノ粒子の応用研究において非常に重要である。



金属ナノ粒子の製造方法は、トップダウン型の方法とボトムアップ型の方法に大別される。トップダウン型の製造方法はバルク物質を粉砕して金属ナノ粒子を製造する方法であり、例えば集光イオンビーム(FIB)法や電子線リソグラィー法が挙げられる。トップダウン型の方法は、加工分解能が数十ナノメートル程度に制限される上、金属の結晶面を選択したり、制御したりすることが困難である。



ボトムアップ型の製造方法は、さらに固相法、気相法、液相法の三種類に分類される。これらのうち液相法は、溶液中での金属イオンの還元反応を利用して金属結晶を自己成長させる方法であり、ナノメートルオーダーの精密さで金属ナノ粒子の形状や結晶性を制御できる(非特許文献1、非特許文献2参照)。しかし、合成に時間がかかる上、ナノ粒子の構造制御のためには多くのパラメータを最適化する必要があり、熟練を要するという問題があった。
【非特許文献1】
Y. Sun and Y. Xia, Science, 298(2002)2176-2179
【非特許文献2】
B. J. Wiley, Y. Xiong, Zhi-Yuan Li, Y. Yin, and Y. Xia, Nano Lett., Vol.6, No.4(2006)765-768

産業上の利用分野


本発明は、局在表面プラズモンを利用したプラズモンセンサや表面増強ラマン散乱分光の電場増強プローブ等に用いられる金属ナノ粒子の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
多価アルコールによって金属イオンを還元することにより金属ナノ粒子を製造する方法において、
多価アルコールがエチレングリコールであり、且つ金属イオンが銀イオンであるとき、
ポリビニルピロリドン及び臭化ナトリウムの存在下で、前記イオンを含むエチレングリコール溶液に、該エチレングリコール溶液に対する体積比で毎分0~0.25に制御された酸素を供給することにより、一定の大きさで且つ球状多重双晶の銀ナノ粒子を製造することを特徴とする金属ナノ粒子の製造方法。

【請求項2】
多価アルコールによって金属イオンを還元することにより金属ナノ粒子を製造する方法において、
多価アルコールがエチレングリコールであり、且つ金属イオンが銀イオンであるとき、
ポリビニルピロリドン及び臭化ナトリウムの存在下で、前記イオンを含むエチレングリコール溶液に、該エチレングリコール溶液に対する体積比で毎分0.25~0.45に制御された酸素を供給することにより、一定の大きさで且つワイヤー状の銀ナノ粒子を製造することを特徴とする金属ナノ粒子の製造方法。

【請求項3】
多価アルコールによって金属イオンを還元することにより金属ナノ粒子を製造する方法において、
多価アルコールがエチレングリコールであり、且つ金属イオンが銀イオンであるとき、
ポリビニルピロリドン及び臭化ナトリウムの存在下で、前記イオンを含むエチレングリコール溶液に、該エチレングリコール溶液に対する体積比で毎分0.45~0.65に制御された酸素を供給することにより、一定の大きさで且つバイピラミッド状の銀ナノ粒子を製造することを特徴とする金属ナノ粒子の製造方法。

【請求項4】
多価アルコールによって金属イオンを還元することにより金属ナノ粒子を製造する方法において、
多価アルコールがエチレングリコールであり、且つ金属イオンが銀イオンであるとき、
ポリビニルピロリドン及び臭化ナトリウムの存在下で、前記イオンを含むエチレングリコール溶液に、該エチレングリコール溶液に対する体積比で毎分0.65~0.80に制御された酸素を供給することにより、一定の大きさで且つキューブ状の銀ナノ粒子を製造することを特徴とする金属ナノ粒子の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2008245361thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 物質現象の解明と応用に資する新しい計測・分析基盤技術 領域
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close